在中央集團軍德軍開始進攻的同時，北麵的莫德爾第9軍團在32千米寬的正麵突破俄軍防線，向前推進了9.6千米，這也就是北麵德軍在整個會戰期間的第一個戰果。南麵的曼施坦因進展較為順利，但代價較大。9月9日，霍斯第4裝甲軍團已突破南麵俄軍三道防線，並向第四道防線衝擊，第48裝甲軍距俄軍防禦中樞奧博揚僅25千米。紅俄軍緊急調動戰略預備隊草原方麵軍的兩個主力集團軍，增援沃羅涅日方麵軍。9月12日，草原方麵軍主力、羅特米斯特羅夫的第5近衛坦克集團軍強行軍300多千米，趕到普羅霍羅夫卡地區，與正在向東*突擊、尋求機動的德軍豪塞爾第2黨衛裝甲軍遭遇，俄軍850門坦克、自行火炮，同德軍500多門坦克、自行火炮展開一次規模巨大的坦克會戰，此時會戰達到高潮，俄軍已將坦克戰略預備隊全部投入，而德軍還有幾個師的坦克戰略預備隊尚未投入，曼施坦因打算讓對手消耗到相當程度後，於決定性時刻放出最後幾個坦克師。
德國從第聶伯河左岸的烏克蘭和頓巴斯實施進攻，粉碎俄軍在這一地區組織防禦的計劃。第聶伯河適於防禦的另一個原因是，河右岸高，可控製左岸，左岸在很大一段距離上坡低而緩。9月底，敵人在這裏構築了工程完備、布滿防坦克兵器和防步兵兵器的防禦，這就是所謂“東方壁壘”的基本部分。在紅俄統帥部認為德軍可能渡河的地方，構築了極為牢固的多地帶防禦。在第聶伯河右岸一係列地域，俄軍部隊構築了火力很強的橋頭堡。在克列緬丘格、紮波羅熱和尼科波爾地域，構築了特別強大的工事。
紅俄軍隊抓住第聶伯河，把它當作一根救命稻草。紅俄將軍們認為，他們利用這道強大的天然江河障礙和在河上構築的工事，將能阻止德軍再次強渡第聶伯河。
紅俄統帥部副總參謀長華西列夫元帥在丟失哈爾科夫後聲稱：“第聶伯河是一道700—900米寬的巨大江河障礙，我們已經準備了連綿不斷的永備發射點，攻不破的天然堡壘。除非第聶伯河水倒流，否則德國人是克服不了它的。”
守住第聶伯河與保住奧廖爾、圖拉等富饒地區密切相關。這一地區對於紅俄來說具有重要經濟意義。朱加什維利明白，第聶伯河沿岸陣地的崩潰，將使紅俄再次失去這一地區的糧食、頓涅茨克的煤炭、紮波羅熱和尼科波爾的錳和有色金屬。一句話，丟掉第聶伯河，對於俄國人來說，就意味著喪失重要的原料基地。
嚴守第聶伯河的光榮任務由中中央方麵軍、沃羅涅日方麵軍、草原方麵軍、西南方麵軍和南方麵軍等五個方麵軍部隊完成。大本營委派蘇聯元帥Г?К?朱可夫和А?М?華西列夫斯基協調諸方麵軍的戰鬥行動。
9月12日，當北線德軍部隊進抵哈爾科夫防禦外廓，在博戈杜霍夫以南展開激戰的時候，草原方麵軍、沃羅涅日方麵軍和西南方麵軍指揮部就已收到紅俄最高統帥部大本營的訓令，訓令中下達了這三個方麵軍部隊的爾後任務。草原方麵軍的預定方向規定為向克拉斯諾格勒、上第聶伯羅夫斯克進攻，快速部隊應前出至第聶伯河並占領各渡口。沃羅涅日方麵軍的任務是進攻克列緬丘格，西南方麵軍部隊應向巴爾文科沃、巴甫洛格勒總方向運動，前出至紮波羅熱、波洛吉一線，截斷敵頓巴斯集團向西的退路。紅俄打算通過進攻來大量消耗德軍的有生力量，取得一條比較穩定的戰線之後，調集力量封堵東線狂飆突進的中國國防軍。
為將德軍趕出俄羅斯邊境，農工黨中央委員會和最高統帥部采取了一切措施。大本營擁有足夠的預備隊，認為能夠而且必須加強俄各方麵軍。9月上半月，大本營將第60、第52和近衛坦克第3集團軍，2個坦克軍、1個機械化軍和2個騎兵軍轉隸中央方麵軍和襖羅涅日方麵軍；將第37集團軍和分別從友鄰的沃羅涅日方麵軍和西南方麵軍抽調的2個集團軍轉隸草原方麵軍。事件迅速發展。用於準備新的突擊的時間有限，仍然采取了軍隊部署方麵的必要措施，確定了任務，進行了從德國侵略者手中收複左岸烏克蘭然後在第聶伯河東岸低地組織防線的戰役組織工作。
但是得到了中國最新裝備援助的德軍卻憑借先進武器和不許退卻一步的嚴酷命令，一步步的擊退紅俄各個方麵軍的反擊。到了9月20日，德軍北方集群已經攻占布良斯克，而曼施坦因的中央集群也已經完成了對沃洛涅日的包圍，加上中國東線軍隊和德國南方集群即將在頓河下遊會師的消息，紅俄軍隊已經開始動搖，再也沒有那種寸土不讓的拚命精神了。